快捷導(dǎo)航

解讀unsafe.Pointer和uintptr的區(qū)別

更新時(shí)間：2023年02月10日 09:07:14 作者：Generalzy

這篇文章主要介紹了解讀unsafe.Pointer和uintptr的區(qū)別及說(shuō)明，具有很好的參考價(jià)值，希望對(duì)大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教

unsafe 包

func Alignof(x ArbitraryType) uintptr
func Offsetof(x ArbitraryType) uintptr
func Sizeof(x ArbitraryType) uintptr
type ArbitraryType int
type Pointer *ArbitraryType

在unsafe包中，只提供了3個(gè)函數(shù)，兩個(gè)類(lèi)型。就這么少的量，卻有著超級(jí)強(qiáng)悍的功能。

ArbitraryType

// ArbitraryType is here for the purposes of documentation only and is not actually
// part of the unsafe package. It represents the type of an arbitrary Goexpression.

// ArbitryType僅用于文檔目的，實(shí)際上并非不安全包的一部分。它表示任意Go表達(dá)式的類(lèi)型。
type ArbitraryType int

ArbitraryType 是以int為基礎(chǔ)定義的一個(gè)新類(lèi)型，但是Go 語(yǔ)言u(píng)nsafe包中，對(duì)ArbitraryType賦予了特殊的意義，通常，把interface{}看作是任意類(lèi)型，那么ArbitraryType這個(gè)類(lèi)型，在Go 語(yǔ)言系統(tǒng)中，比interface{}還要隨意。

Pointer

Pointer 是ArbitraryType指針類(lèi)型為基礎(chǔ)的新類(lèi)型，在Go 語(yǔ)言系統(tǒng)中，可以把Pointer類(lèi)型，理解成任何指針的親爹。

Go 語(yǔ)言的指針類(lèi)型長(zhǎng)度與int類(lèi)型長(zhǎng)度，在內(nèi)存中占用的字節(jié)數(shù)是一樣的。ArbitraryType類(lèi)型的變量也可以是指針。

// Alignof返回變量對(duì)齊字節(jié)數(shù)量
func Alignof(x ArbitraryType) uintptr
// Offsetof返回變量指定屬性的偏移量，所以如果變量是一個(gè)struct類(lèi)型，不能直接將這個(gè)struct類(lèi)型的變量當(dāng)作參數(shù)，只能將這個(gè)struct類(lèi)型變量的屬性當(dāng)作參數(shù)。
func Offsetof(x ArbitraryType) uintptr
// Sizeof 返回變量在內(nèi)存中占用的字節(jié)數(shù)，切記，如果是slice，則不會(huì)返回這個(gè)slice在內(nèi)存中的實(shí)際占用長(zhǎng)度。
func Sizeof(x ArbitraryType) uintptr

unsafe中，通過(guò)ArbitraryType 、Pointer 這兩個(gè)類(lèi)型，可以將其他類(lèi)型都轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)，然后通過(guò)這三個(gè)函數(shù)，分別能取長(zhǎng)度，偏移量，對(duì)齊字節(jié)數(shù)，就可以在虛擬內(nèi)存中來(lái)回調(diào)度。

指針運(yùn)算

uintptr這個(gè)基礎(chǔ)類(lèi)型，在Go 語(yǔ)言中，字節(jié)長(zhǎng)度是與int一致。
通常Pointer不能參與指針運(yùn)算，比如要在某個(gè)指針地址上加上一個(gè)偏移量，Pointer是不能做這個(gè)運(yùn)算的
只有將Pointer類(lèi)型先轉(zhuǎn)換成uintptr類(lèi)型，做完地址加減法運(yùn)算后，再轉(zhuǎn)換成Pointer類(lèi)型，通過(guò)*操作達(dá)到取值、修改值的目的。
unsafe.Pointer其實(shí)就是類(lèi)似C的void *，在Go 語(yǔ)言中是用于各種指針相互轉(zhuǎn)換的橋梁，也即是通用指針。它可以讓任意類(lèi)型的指針實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換，也可以將任意類(lèi)型的指針轉(zhuǎn)換為 uintptr 進(jìn)行指針運(yùn)算。
uintptr是Go 語(yǔ)言的內(nèi)置類(lèi)型，是能存儲(chǔ)指針的整型， uintptr 的底層類(lèi)型是int，它和unsafe.Pointer可相互轉(zhuǎn)換。

unsafe.Pointer和uintptr的區(qū)別

unsafe.Pointer只是單純的通用指針類(lèi)型，用于轉(zhuǎn)換不同類(lèi)型指針，它不可以參與指針運(yùn)算；
而uintptr是用于指針運(yùn)算的，GC 不把 uintptr 當(dāng)指針，也就是說(shuō) uintptr 無(wú)法持有對(duì)象， uintptr 類(lèi)型的目標(biāo)會(huì)被回收；
unsafe.Pointer 可以和普通指針進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換；
unsafe.Pointer 可以和 uintptr 進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。

unsafe包簡(jiǎn)單使用

準(zhǔn)備結(jié)構(gòu)體，成員不導(dǎo)出

初始化結(jié)構(gòu)體

func main() {
	s:=pkg.UnsafeStruct{}
	// {0 0}
	fmt.Println(s)
}

眾所周知，結(jié)構(gòu)體的地址就是第一個(gè)成員的地址

func main() {
	s:=pkg.UnsafeStruct{}

	// 取成員1
	field1Pointer:=unsafe.Pointer(&s)
	fmt.Println(field1Pointer)
	// 轉(zhuǎn)為int32類(lèi)型指針
	field1Ptr:=(*int32)(field1Pointer)
	fmt.Println(*field1Ptr)
}

賦值，可以看到私有字段已經(jīng)被改變

func main() {
	s:=pkg.UnsafeStruct{}

	// 取成員1
	field1Pointer:=unsafe.Pointer(&s)
	fmt.Println(field1Pointer)
	// 轉(zhuǎn)為int32類(lèi)型指針
	field1Ptr:=(*int32)(field1Pointer)
	fmt.Println(*field1Ptr)

	// 賦值
	*field1Ptr = 10
	fmt.Println(s)
}

利用偏移量改變字段2的值

func main() {
	s:=pkg.UnsafeStruct{}

	// 取成員1
	field1Pointer:=unsafe.Pointer(&s)
	fmt.Println(field1Pointer)
	// 轉(zhuǎn)為int32類(lèi)型指針
	field1Ptr:=(*int32)(field1Pointer)
	fmt.Println(*field1Ptr)

	// 賦值
	*field1Ptr = 1314
	fmt.Println(s)

	// 獲取成員2的Pointer
	filed2Pointer:= unsafe.Pointer(uintptr(field1Pointer)+ unsafe.Sizeof(int64(0)))
	fmt.Println(filed2Pointer)
	// 轉(zhuǎn)為int64類(lèi)型指針
	field2Ptr:=(*int64)(filed2Pointer)
	fmt.Println(*field2Ptr)

	// 賦值
	*field2Ptr = 520
	fmt.Println(s)
}